Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Гл. XXV. Элементарные частицы
609
на неживую природу Земли, по-видимому, невелико. В развитии жизни оно, возможно, существенно, так как ионизующие излу- чения увеличивают частоту мутаций и, следовательно, скорость эволюции. Исследование космического излучения имеет большое значение для познания элементарных частиц и Вселенной. Кос- мическое излучение является естественной лабораторией, в ко- торой разыгрываются процессы взаимодействия частиц огромной энергии, далеко превосходящей энергию частиц, ускоряемых са- мыми мощными лабораторными ускорителями. По мере увеличе- ния энергии элементарных частиц возрастает богатство явлений, ими вызываемых, полнее раскрываются свойства частиц. Исследования космического излучения привели в свое время к открытию позитрона и ряда мезонов; подробное изучение этих частиц было проведено в дальнейшем с помощью ускорителей. Можно думать, что и в будущем изучение космического излуче- ния будет приносить ценные данные об элементарных частицах, особенно в связи с начинающимся использованием космических лабораторий (спутников). Все больше возрастает также роль космического излучения как источника астрофизической инфор- мации, т. е. сведений о процессах, происходящих в далеких обла- стях Вселенной, где излучение зарождается и распространяется.
мических лучей, взаимодействуя с атмосферным азотом, образу- ют β-активный изотоп углерода 14 С, так называемый радиоугле- род (период полураспада 5730 лет): 14 7 N + n → 14 6 C +
1 1 H. Радиоуглерод содержится в воздухе в форме углекислоты, как и обычный углерод 12 С, в пропорции 14 С :
12 С ≈ 1 : 10 12 . Так как химические свойства всех изотопов углерода очень близки, та- кая же их пропорция сохраняется и в растениях, усваивающих атмосферную углекислоту, и в организме животных, питающих- ся растениями. Таким образом, животные и растения обладают крайне слабой, но поддающейся измерению радиоактивностью. После смерти животного или растения поглощение углерода прекращается и активность 14 С в останках постепенно умень- шается (вдвое за каждый период полураспада, т. е. за каж- дые 5730 лет). Сравнивая радиоактивность ископаемых органи- ческих остатков (отнесенную к 1 г углерода) с радиоактивностью современных растений или животных, можно определить степень распада 14 С, а следовательно, и возраст остатков. 20 Г. С. Ландсберг 610 Гл. XXV. Элементарные частицы Для проверки справедливости этой идеи были проведены измерения с объектами известного возраста, в частности с образ- цами дерева из гробниц египетских фараонов Джосера и Спофру. Измеренная активность 14 С хорошо соответствовала известным из рукописей датам смерти этих фараонов (примерно 2700–2625 лет до нашей эры). Результаты подобных опытов доказали, что удельное содер- жание
14 С в углекислоте воздуха за последние 50–100 тысяч лет оставалось неизменным и что действительно после смерти организма углеродный обмен не происходит. Этим была заложена основа так называемого радиоуглеродного метода определения возраста (датировки), который теперь довольно широко и с боль- шой пользой применяют в археологии.
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|